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使用C++多线程处理for循环

2023-06-21 07:02:40 深夜i -- --

C++ 多线程处理 for循环并发

对于需要处理大量数据的应用程序，使用单线程往往会导致较长的执行时间，这时可以考虑使用多线程来加快程序运行速度。在C++语言中，使用多线程处理for循环是一个常见的需求。下面介绍一下如何使用C++的多线程来处理for循环。

首先，我们需要使用C++的多线程库，即` `头文件。该文件定义了`std::thread`类，提供了启动和控制线程的功能。下面是一个简单的使用示例：


#include <iostream>
#include <thread>
void thread_func(int n)
  std::cout << "Thread " << n << " is running." << std::endl;
int main()
{
  std::thread t1(thread_func, 1);
  std::thread t2(thread_func, 2);
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

上述代码创建了两个线程`t1`和`t2`，并传递了一个参数给`thread_func`函数。`join()`函数用于等待线程执行完成。

接下来，我们可以考虑使用多线程来处理一个for循环。例如，下面的代码使用5个线程并发地对一个数组进行求和：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
constexpr int arr_size = 100000000;
int arr[arr_size];
int sum = 0;
void thread_func(int start, int end)
{
  int local_sum = 0;
  for (int i = start; i < end; ++i)
  {
    local_sum += arr[i];
  }
 
  sum += local_sum;
}
int main()
{
  for (int i = 0; i < arr_size; ++i)
  {
    arr[i] = i;
  }
  std::vector<std::thread> threads;
  int chunk_size = arr_size / 5;
  for (int i = 0; i < 5; ++i)
  {
    int start_idx = i * chunk_size;
    int end_idx = start_idx + chunk_size;
    threads.emplace_back(thread_func, start_idx, end_idx);
  }
  for (auto& t : threads)
  {
    t.join();
  }
  std::cout << "The sum is: " << sum << std::endl;
  return 0;
}

上述代码首先创建了一个长度为`arr_size`的数组，并使用了5个线程来并行计算数组元素之和。`chunk_size`表示每个线程处理的数据量，`start_idx`和`end_idx`则表示每个线程要处理的数据范围。在`thread_func`函数中，每个线程会计算自己处理的数据范围的元素和，并将结果累加到全局变量`sum`中。最后，主线程会等待所有的线程执行完成，并输出计算得出的数组元素之和。

总体来说，使用C++多线程处理for循环是一种有效且常见的方式。但是要注意线程之间的数据同步和互斥访问问题，否则可能会导致程序出错或结果不正确。

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